DE3810121A1 - Tarnnetz und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Tarnnetz und verfahren zu seiner herstellung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Tarnnetz aus einem flammhemmend ausgerüsteten textilen Trägernetz, das eine Beschichtung aus einem flammhemmend ausgerüsteten Polymer aufweist, welche ihrerseits mit IR-Tarnfarbe beschichtet ist, sowie ein Ver­ fahren zu seiner Herstellung.
Solche Tarnnetze dienen der Tarnung von Gebäuden und anderen ortsfesten Einrichtungen, vor allem aber von mobilen mili­ tärischen Einrichtungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, Panzern und dergleichen. Moderne Tarnnetze dienen nicht nur der sicht-optischen Tarnung der genannten Objekte, sondern vor allem auch der Tarnung vor Radarerfassung und vor Infra­ rotkameras bzw. Wärmebilddetektoren. Das Tarnnetz dämpft oder verhindert die Reflexion auftreffender Radarstrahlen oder führt zu einer so stark diffusen Remission auftreffen­ der Radarstrahlung, daß das getarnte Objekt nicht mehr iden­ tifiziert werden kann.
Gleichzeitig soll mit modernen Tarnnetzen verhindert werden, daß von dem getarnten Objekt ausgehende Wärmestrahlung den durch das Netz abgeschirmten Bereich verlassen und durch aktive oder passive Sichtgeräte erfaßt werden kann.
Die bisher bekannten Tarnnetze haben jedoch den Nachteil, daß sie nur entweder im Infrarotbereich oder in bestimmten Ausschnitten ("Fenstern") des Mikrowellenbereichs (etwa 10 bis 100 GHz) wirksam sind.
Um auftreffende Mikrowellenstrahlung mit hohem Dämpfungsgrad zu absorbieren und die Rückstreuung stark zu reduzieren, wird in der DE-OS 31 17 245 vorgeschlagen, ein metallisier­ tes, aufgerauhtes Polgewebe als Trägermaterial zu verwenden, wobei die Metallschicht eine Dicke von zwischen 0,02 und 2 µm aufweist. Dieses Polgewebe wird mit einem Füllstoffe enthaltenden, leitfähigen Polymer beschichtet. Die gewünsch­ te verminderte Reflexion von Mikrowellen kommt bei diesem Material aber nur zustande, wenn die aufgerauhte Seite des Polgewebes zum Mikrowellensender zeigt. Die glatte Rückseite besitzt dagegen ein nahezu ungedämpftes hohes Reflexionsver­ mögen.
Aus der DE-OS 33 29 264 ist ein im Mikrowellenbereich absor­ bierendes Material bekannt, das vorzugsweise im 10 GHz- Bereich wirksam ist, aber zur Tarnung mobiler Objekte unge­ eignet ist, weil es auf eine feste metallische Unterlage, z.B. ein Blech, aufgetragen werden muß. Ein flexibles, falt­ bares oder rollbares Tarnnetz läßt sich damit nicht herstel­ len.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein breitbandig, multispektral wirksames, flammhemmend ausgerüstetes Tarnnetz zu schaffen, das neben einer guten mechanischen Festigkeit und Flexibilität über einen breiten Temperaturbereich sowie einer flammhemmenden Ausrüstung gemäß DIN 4102/B1 sowohl im sicht-optischen Bereich und im nahen Infrarot-Bereich (etwa 0,8 bis 3 µm) wirksam ist als auch im Wärmebildbereich mög­ lichst wenig Infrarotstrahlung emittiert und gleichzeitig gute Dämpfungswerte über ein breites Spektrum des Mikrowel­ lenbereiches (10 bis 100 GHz) und sehr gute Dämpfungswerte im 92 bis 96 GHz-Bereich aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einem Tarnnetz der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Trägernetz eine Raschelware mit Lochstruktur ist, daß die Polymerbe­ schichtung aus einem vernetzten Polysiloxan besteht, das 5 bis 25 Gew.% feinteilige Zuschlagstoffe enthält, und daß die IR-Tarnfarbe ein Gemisch aus Pigmenten mit geringer Emission im Infrarotbereich und dem gleichen Polysiloxan ist, mit dem das Trägernetz beschichtet ist.
Durch diese spezielle Kombination erfindungsgemäßer Merkmale wird erreicht, daß das Tarnnetz nicht nur eine hervorragende mechanische Festigkeit und Flexibililtät über einen breiten Temperaturbereich sowie eine DIN 4102/B1 entsprechende flammhemmende Ausrüstung aufweist, sondern vor allem breit­ bandig und multispektral wirksam ist: Das erfindungsgemäße Tarnnetz schützt sowohl im sicht-optischen und nahen Infra­ rotbereich als auch vor Entdeckung im Wärmebildbereich und im Mikrowellenbereich. Die Dämpfungswerte im Mikrowellenbe­ reich liegen durchschnittlich zwischen -3 und -8 dB im 26 bis 40 GHz-Fenster bzw. zwischen -10 und -22 dB im 92 bis 96 GHz-Fenster.
Als Trägernetz wird erfindungsgemäß eine Raschelware, also eine auf der Raschel hergestellte Kettenwirkware, vorzugs­ weise aus Polyester- oder Polyamidfasern verwendet, wobei die Lochstruktur dieser Raschelware besonders wichtig ist: Durch die Einstellung bzw. Variation der Größe der Löcher und der Lochabstände untereinander kann der Bedeckungsgrad des zu tarnenden Objektes variiert werden. Die Lochstruktur führt zur Aufrechterhaltung einer laminaren Luft- und Wärmeströ­ mung, was einer Selbstaufheizung des Tarnnetzes und damit der Erkennung durch Wärmebildgeräte entgegenwirkt. Der mitt­ lere Durchmesser der z.B. rautenförmigen Löcher beträgt vorzugsweise 5 bis 8 mm.
Vorzugsweise ist die Raschelware eine Kettenwirkware mit Jacquardmuster, bei der die Lochstruktur Inseln aus kleinen geschlossenen Flächen aufweist. Hierdurch wird das in der freien Natur im allgemeinen anzutreffende vegetative Umfeld hinsichtlich der Reflexion auftreffender Mikrowellen und der Abgabe von Wärmestrahlung besonders gut nachgeahmt.
Die an sich bekannte flammhemmende Ausrüstung des Trägernet­ zes beruht im wesentlichen auf Chlor oder Brom abspaltenden organischen Verbindungen, beispielsweise Penta- bis Deca­ bromdiphenyläther, Antimontrioxid oder organischen Phosphor- oder Stickstoffverbindungen, beispielsweise Ammoniumphospha­ ten oder dergleichen. Die Flammschutzausrüstung kann übliche mineralische Zusätze enthalten und wird vorzugsweise mit einer ebenfalls an sich bekannten fungiziden Ausrüstung kombiniert.
Die Polymerbeschichtung des erfindungsgemäßen Tarnnetzes besteht aus einem vernetzten Polysiloxan mit extrem hoher Temperaturbelastbarkeit und mit Absorbereigenschaften im Mikrowellenbereich von 10 bis 100 GHz. Das Polysiloxan ent­ hält 5 bis 25 Gew.% feinteiliger Zuschlagstoffe, welche vorzugsweise bestehen aus:
  • a) einem geeigneten Aluminiumpulver, das sowohl als Absorber als auch als Reflektor wirkt,
  • b) mindestens einem Zuschlagstoff aus der Gruppe der Alumosilicate, der Silicate mit isolierten Silicat­ anionen und der Aluminiumhydroxide, welche als Dämpfungs­ glieder wirken und gleichzeitig dem Flammschutz dienen,
  • c) mindestens einem üblichen Flammschutzmittel, das vorzugs­ weise ausgewählt ist aus der Gruppe der organischen Brom­ verbindungen, insbesondere der Penta- bis Decabrom­ diphenyläther, und der organischen Phosphor- und Stick­ stoffverbindungen.
Als Alumosilicate werden vorzugsweise Eisenalumosilicate und als Silicat mit isolierten Silicatanionen wird vorzugsweise Magnesiumsilicat eingesetzt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tarnnetzes weisen die Fäden in der Lochstruktur des textilen Trägernetzes eine im wesentlichen kugelförmige Ummantelung aus dem vernetzten Polysiloxan auf. Jede einzelne kugelför­ mige Ummantelung wirkt als besonderes Dämpfungsglied und führt durch wiederholte Reflexion an den kugelförmigen Ober­ flächen zum Totlaufen bzw. zur Auslöschung der auftreffenden Mikrowellen, insbesondere in den Frequenzbereichen 26 bis 40 GHz und 92 bis 96 GHz.
Die Polymerauflage beträgt bei dem erfindungsgemäßen Tarn­ netz vorzugsweise 200 bis 350 g/m2, wobei das Gewicht der Polymerbeschichtung und das Gewicht der IR-Tarnfarbe zusam­ mengerechnet sind.
Die genannte Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Tarnnetzes gelöst, bei dem ein flammhemmend ausgerüstetes textiles Trägernetz mit einer Lösung oder Dispersion eines feinteilige Zuschlagstoffe enthaltenden, vernetzbaren Polymers beschichtet, die Be­ schichtung getrocknet und mit IR-Tarnfarbe versehen wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß
  • - als Trägernetz eine Raschelware mit Lochstruktur verwendet wird,
  • - das Trägernetz in eine Lösung oder Dispersion aus einem vernetzbaren Polysiloxan, das 5 bis 25 Gew.% feinteilige Zuschlagstoffe enthält, und einer reaktiven Vernetzungs­ komponente in einem geeigneten organischen Lösungsmittel eingetaucht und abgerakelt wird,
  • - anschließend bei einer Temperatur getrocknet wird, bei der im wesentlichen noch keine Vernetzung des Polysiloxans eintritt,
  • - das beschichtete, behutsam getrocknete Netz mit einer IR- Tarnfarbe versehen wird,
  • - und schließlich einer Temperatur von mindestens 150°C bis zur vollständigen Vernetzung des Polysiloxans ausgesetzt wird.
Vorzugsweise wird als Raschelware eine Kettenwirkware mit Jacquardmuster verwendet, bei der die Lochstruktur Inseln aus kleinen geschlossenen Flächen aufweist.
Die Trocknung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 110 und 130°C. Die IR-Tarnfarbe kann ebenfalls einer Zwischentrocknung bei 110 bis 130°C unterworfen wer­ den. Die vollständige Vernetzung wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 150 und 170°C durchgeführt.
Für die Beschichtungslösung oder -dispersion wird vorzugs­ weise ein vernetzbares Polysiloxan verwendet, das als Zu­ schlagstoffe
  • a) ein geeignetes Aluminiumpulver, das sowohl als Absorber als auch als Reflektor wirkt,
  • b) mindestens einen Zuschlagstoff aus der Gruppe der Alumo­ silicate, der Silicate mit isolierten Silicatanionen und der Aluminiumhydroxide,
  • c) mindestens ein Flammschutzmittel
enthält.
Besonders bevorzugt wird als Zuschlag ein Gemisch aus Alumi­ niumpulver, Eisenalumosilicat, Magnesiumsilicat, Aluminium­ hydroxid und mindestens einem Flammschutzmittel, das vor­ zugsweise ausgewählt wird aus der Gruppe der organischen Bromverbindungen, insbesondere der Penta- bis Decabrom­ diphenyläther, und der organischen Phosphor- und Stickstoff­ verbindungen, verwendet.
Als IR-Tarnfarbe wird vorzugsweise ein Gemisch aus geeigne­ ten organischen Lösungsmitteln, Pigmenten mit geringer Emis­ sion im IR-Bereich, z.B. Chrom- und Eisenoxiden, und dem gleichen Polysiloxan verwendet, mit dem das Trägernetz be­ schichtet worden ist.
Als reaktive Vernetzungskomponente für das Polysiloxan wird ein Härter bzw. Vernetzer verwendet, der einen hierfür übli­ chen Katalysator, vorzugsweise Metallkatalysator, oder ein Diisocyanat, gegebenenfalls im Gemisch mit einem Polyol, enthält.
Eine beispielhafte Zusammensetzung für die Polymerbeschich­ tung des erfindungsgemäßen Tarnnetzes besteht aus:
- Funktionellem, hochmolekularem Polydimethylsiloxan
- ca.  5 Gew.-% reaktivem Polysiloxan auf Basis Silanamin
- ca.  1 Gew.-% org. Metallkomplex
- ca.  5 Gew.-% kolloidaler Kieselsäure
- ca. 15 Gew.-% Aluminiumpulver
- ca. 20 Gew.-% Glimmer (z. B. Muskovit)
- ca. 20 Gew.-% Aluminiumoxidhydrat
- ca.  5 Gew.-% Dekabromdiphenyloxid
Die Prozentangaben beziehen sich auf die Menge des zu ver­ netzenden Polymers.
Die tauchfähige Konsistenz wird durch Verdünnen mit einem aromatischen Lösungsmittel erreicht.
Das erfindungsgemäße Tarnnetz wurde auf seine Wirksamkeit gegenüber auftreffender Radarstrahlung und Infrarotabsorp­ tion getestet:
1. Radar
In der Annahme, daß das vegetative Umfeld vorwiegend im Be­ reich der atmosphärischen Fenster bei 20, 35 und 94 GHz strahlt bzw. dämpft, sollte das zu schützende metallische Objekt in etwa der Umgebung angeglichen werden. Dabei war zu berücksichtigen, daß die Strahlung des Umfeldes vom Bewöl­ kungsgrad, der Temperatur und dem Bewachsungsgrad abhängt.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Tarnnetzes wurden im Mittel, je nach Abstand und Richtung des Mikrowellensen­ ders, folgende Dämpfungswerte gemessen:
  • a) Bei 26 bis 40 GHz: Zwischen -3 und -8 dB,
  • b) Bei 92 bis 96 GHz: Zwischen -10 und -22 dB.
2. Nahes Infrarot
Bei einem Praxisversuch auf einem Truppenübungsplatz wurde ein gepanzertes Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Tarnnetz abgedeckt. Das Fahrzeug war auf eine Entfernung von 600 bis 800 m mit einem aktiven IR-Sichtgerät nicht mehr zu erken­ nen, weil vom Umfeld nicht zu unterscheiden.
3. Wärmebild
Mit einem im 8 bis 14 µm-Wellenlängenbereich arbeitenden Temperaturmeßgerät wurden Musterstücke des erfindungsgemäßen Tarnnetzes bei natürlicher Sonneneinstrahlung mit Gras im Hintergrund vermessen. Die gemessenen Werte unterschieden sich kaum vom vegetativen Umfeld.

Claims (18)

1. Tarnnetz aus einem flammhemmend ausgerüsteten textilen Trägernetz, das eine Beschichtung aus einem flammhemmend ausgerüsteten Polymer aufweist, welche ihrerseits mit IR- Tarnfarbe beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägernetz eine Raschelware mit Lochstruktur ist, daß die Polymerbeschichtung aus einem vernetzten Polysiloxan be­ steht, das 5 bis 25 Gew.% feinteilige Zuschlagstoffe ent­ hält, und daß die IR-Tarnfarbe ein Gemisch aus Pigmenten mit geringer Emission im IR-Bereich und dem gleichen Polysiloxan ist, mit dem das Trägernetz beschichtet ist.
2. Tarnnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raschelware eine Kettenwirkware mit Jacquardmuster ist, bei der die Lochstruktur Inseln aus kleinen geschlossenen Flächen aufweist.
3. Tarnnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Raschelware aus Polyester- oder Polyamidfasern besteht.
4. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das flammhemmend ausgerüstete textile Trägernetz zusätzlich fungizid ausgerüstet ist.
5. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Polysiloxan eingearbeiteten Zuschlagstoffe aus
  • a) Aluminiumpulver,
  • b) mindestens einem Zuschlagstoff aus der Gruppe der Alumo­ silicate, Silicate mit isolierten Silicatanionen und Aluminiumhydroxide,
  • c) mindestens einem Flammschutzmittel
bestehen.
6. Tarnnetz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zuschlag enthaltene Flammschutzmittel ausgewählt ist aus der Gruppe der organischen Bromverbindungen, insbesonde­ re der Penta- bis Decabromdiphenyläther, und der organischen Phosphor- und Stickstoffverbindungen.
7. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden in der Lochstruktur des texti­ len Trägernetzes eine im wesentlichen kugelförmige Ummante­ lung aus dem vernetzten Polysiloxan aufweisen.
8. Tarnnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerbeschichtung und die IR-Tarn­ farbe, zusammengenommen, eine Auflage von 200 bis 350 g/m2 auf dem Trägernetz bilden.
9. Verfahren zur Herstellung des Tarnnetzes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem ein flammhemmend ausgerüste­ tes textiles Trägernetz mit einer Lösung oder Dispersion eines feinteilige Zuschlagstoffe enthaltenden, vernetzbaren Polymers beschichtet, die Beschichtung getrocknet und mit IR-Tarnfarbe versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - als Trägernetz eine Raschelware mit Lochstruktur verwendet wird,
  • - das Trägernetz in eine Lösung oder Dispersion aus einem vernetzbaren Polysiloxan, das 5 bis 25 Gew.% feinteilige Zuschlagstoffe enthält, und einer reaktiven Vernetzungs­ komponente in einem geeigneten organischen Lösungsmittel eingetaucht und abgerakelt wird,
  • - anschließend bei einer Temperatur getrocknet wird, bei der im wesentlichen noch keine Vernetzung des Polysiloxans eintritt,
  • - das beschichtete, behutsam getrocknete Netz mit einer IR-Tarnfarbe versehen wird,
  • - und schließlich einer Temperatur von mindestens 150°C bis zur vollständigen Vernetzung des Polysiloxans ausgesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Raschelware eine Kettenwirkware mit Jacquardmuster ver­ wendet wird, bei der die Lochstruktur Inseln aus kleinen geschlossenen Flächen aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Beschichtungslösung oder -dispersion ein vernetzbares Polysiloxan verwendet wird, das als Zu­ schlagstoffe
  • a) Aluminiumpulver,
  • b) mindestens einen Zuschlagstoff aus der Gruppe der Alumo­ silicate, Silicate mit isolierten Silicatanionen und Aluminiumhydroxide,
  • c) mindestens ein Flammschutzmittel
enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlag ein Gemisch aus Aluminiumpulver, Eisen­ alumosilicat, Magnesiumsilicat, Aluminiumhydroxid und min­ destens einem Flammschutzmittel verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das im Zuschlag enthaltene Flammschutz­ mittel ausgewählt wird aus der Gruppe der organischen Brom­ verbindungen, insbesondere der Penta- bis Decabromdiphenyl­ äther, und der organischen Phosphor- und Stickstoffverbin­ dungen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als IR-Tarnfarbe ein Gemisch aus geeig­ neten organischen Lösungsmitteln, Pigmenten mit geringer Emission im Infrarotbereich und dem gleichen Polysiloxan verwendet wird, mit dem das Trägernetz beschichtet worden ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine reaktive Vernetzungskomponente für das Polysiloxan verwendet wird, die einen hierfür üblichen Katalysator oder ein Diisocyanat, gegebenenfalls im Gemisch mit einem Polyol, enthält.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägernetz mit insgesamt 200 bis 350 g/m2 an Polysiloxanbeschichtungsmasse und IR-Tarnfarbe, bezogen auf den fertig getrockneten Zustand, beschichtet wird.
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